Einige Eigenschaften von Edelstahl

1. Mechanische Eigenschaften von Edelstahl
Erforderliche mechanische Eigenschaften sind normalerweise in den Einkaufsspezifikationen für Edelstahl angegeben. Mindestmechanische Eigenschaften werden auch durch die verschiedenen Normen vorgegeben, die für das Material und die Produktform relevant sind. Die Erfüllung dieser standardmäßigen mechanischen Eigenschaften zeigt an, dass das Material ordnungsgemäß und nach einem geeigneten Qualitätssystem hergestellt wurde. Ingenieure können das Material dann sicher in Strukturen einsetzen, die sichere Arbeitslasten und Drücke erfüllen.
Zu den für flachgewalzte Produkte spezifizierten mechanischen Eigenschaften gehören normalerweise Zugfestigkeit, Streckgrenze (oder Dehngrenze), Dehnung und Brinell- oder Rockwell-Härte. Eigenschaftsanforderungen für Stangen, Rohre, Rohre und Formstücke geben in der Regel Zugfestigkeit und Streckgrenze an.

2. Streckgrenze von Edelstahl
Im Gegensatz zu Weichstählen macht die Streckgrenze von geglühtem austenitischem Edelstahl einen sehr geringen Anteil an der Zugfestigkeit aus. Die Streckgrenze von Baustahl beträgt typischerweise 65–70 % der Zugfestigkeit. In der Familie der austenitischen Edelstähle beträgt dieser Wert tendenziell nur 40–45 %.
Durch die Kaltumformung wird die Streckgrenze schnell und deutlich erhöht. Einige Formen von Edelstahl, wie z. B. gehärteter Federdraht, können kaltverformt werden, um die Streckgrenze auf 80–95 % der Zugfestigkeit zu erhöhen.

3. Duktilität von Edelstahl
Die Kombination aus hohen Kaltverfestigungsraten und hoher Dehnung/Duktilität macht die Herstellung von rostfreiem Stahl sehr einfach. Aufgrund dieser Eigenschaftskombination kann Edelstahl bei Vorgängen wie dem Tiefziehen stark verformt werden.
Duktilität wird normalerweise als prozentuale Dehnung vor dem Bruch während des Zugversuchs gemessen. Geglühte austenitische Edelstähle weisen außergewöhnlich hohe Dehnungen auf. Typische Werte liegen bei 60–70 %.

4. Härte von Edelstahl
Härte ist der Widerstand gegen das Eindringen in die Materialoberfläche. Härteprüfer messen die Tiefe, bis zu der ein sehr harter Eindringkörper in die Oberfläche eines Materials eingedrückt werden kann. Zum Einsatz kommen Brinell-, Rockwell- und Vickers-Maschinen. Jeder von ihnen hat eine andere Form des Eindringkörpers und eine andere Methode zum Aufbringen der bekannten Kraft. Umrechnungen zwischen den verschiedenen Maßstäben sind daher nur Näherungswerte.
Martensitische und ausscheidungshärtende Sorten können durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Andere Sorten können durch Kaltumformung gehärtet werden.

5. Zugfestigkeit von Edelstahl
Zugfestigkeit ist im Allgemeinen die einzige mechanische Eigenschaft, die zur Definition von Stab- und Drahtprodukten erforderlich ist. Identische Materialqualitäten können in unterschiedlichen Zugfestigkeiten für völlig unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden. Die angegebene Zugfestigkeit von Stangen- und Drahtprodukten steht in direktem Zusammenhang mit der endgültigen Verwendung nach der Herstellung.
Federdraht weist nach der Herstellung tendenziell die höchste Zugfestigkeit auf. Die hohe Festigkeit wird durch Kaltumformung in Spiralfedern erreicht. Ohne diese hohe Festigkeit würde der Draht nicht richtig als Feder funktionieren.
Für Drähte, die in Umform- oder Webprozessen verwendet werden, sind solch hohe Zugfestigkeiten nicht erforderlich. Drähte oder Stangen, die als Rohmaterial für Verbindungselemente wie Bolzen und Schrauben verwendet werden, müssen weich genug sein, um einen Kopf und ein Gewinde zu formen, aber dennoch stark genug, um im Einsatz eine angemessene Leistung zu erbringen.
Die verschiedenen Edelstahlfamilien weisen tendenziell unterschiedliche Zug- und Streckgrenzen auf. Diese typischen Festigkeiten für geglühtes Material sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1. Typische Festigkeit für geglühten Edelstahl verschiedener Familien

	Zugfestigkeit	Streckgrenze
Austenitisch	600	250
Duplex	700	450
Ferritisch	500	280
Martensitisch	650	350
Ausscheidungshärtung	1100	1000

6. Physikalische Eigenschaften von Edelstahl
● Korrosionsbeständigkeit
● Hohe und niedrige Temperaturbeständigkeit
● Einfache Herstellung
● Hohe Festigkeit
● Ästhetischer Reiz
● Hygiene und einfache Reinigung
● Lange Lebensdauer
● Recycelbar
● Geringe magnetische Permeabilität

7. Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl
Eine gute Korrosionsbeständigkeit ist ein Merkmal aller rostfreien Stähle. Niedriglegierte Sorten können unter normalen Bedingungen Korrosion widerstehen. Höhere Legierungen widerstehen der Korrosion durch die meisten Säuren, alkalischen Lösungen und Chloridumgebungen.
Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl beruht auf ihrem Chromgehalt. Im Allgemeinen enthält Edelstahl mindestens etwa 10,5 % Chrom. Das Chrom in der Legierung bildet eine selbstheilende, schützende, klare Oxidschicht, die sich an der Luft spontan bildet. Aufgrund der selbstheilenden Natur der Oxidschicht bleibt die Korrosionsbeständigkeit unabhängig von der Herstellungsmethode erhalten. Selbst wenn die Materialoberfläche eingeschnitten oder beschädigt wird, heilt sie von selbst und die Korrosionsbeständigkeit bleibt erhalten.

8. Extreme Temperaturbeständigkeit
Einige Edelstahlsorten sind korrosionsbeständig und behalten auch bei sehr hohen Temperaturen ihre hohe Festigkeit. Andere Qualitäten behalten auch bei kryogenen Temperaturen hohe mechanische Eigenschaften.
Hohe Festigkeit aus Edelstahl
Komponentendesigns und Herstellungsmethoden können geändert werden, um die Kaltverfestigung rostfreier Stähle zu nutzen, die bei der Kaltumformung auftritt. Die daraus resultierenden hohen Festigkeiten ermöglichen die Verwendung von dünnerem Material, was zu geringeren Gewichten und Kosten führt.

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